生产系统建模与仿真.ppt

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1、生产系统建模与仿真ProductionSystemModeling&Simulation面向工程实际的应用型的基础性课程，是工业工程专业的主导课程。课程介绍从课程的题目中可以看出：《离散系统建模与仿真》其对象是：离散系统生产系统是一个典型的离散系统。物流系统也是一个离散系统。目的是：仿真。即用一种抽象的、能够反映系统研究本质的“虚假”系统，来模拟实际系统。而这虚假系统就是系统模型。课程性质：征求答案什么是仿真？什么是离散系统的仿真？为什么需要做仿真？何时需要做仿真？如何进行仿真？仿真要做那些准备工作？仿真的可信度

2、如何评价？对仿真模型如何作评价？你知道的仿真软件有哪些？各自具有哪些特征？你希望通过本课程的学习获得些什么？课程试图解决的问题：离散事件系统建模与仿真的基本原理离散事件系统建模与仿真的方法Petri网建模与仿真课程的先修课程：生产运作与管理运筹学计算机编程与应用技术概率论与数理统计课程的考核方法：完成相关作业及期末考核。课程介绍课程主要内容：课程主要内容构成第一章离散事件仿真的概述第二章离散事件仿真的分析第三章离散事件仿真的案例分析第四章离散事件仿真的逻辑分析——Petri网第一章离散事件仿真的概述1.1离散事件

3、系统仿真的基本概念1.2生产系统仿真的特征1.3服务系统仿真的特征1.4离散系统仿真的基本步骤1.1离散事件系统仿真的基本概念什么是系统？系统是按照某些规律结合起来的，相互作用、相互依存的所有元素的集合。系统有哪些种类？连续系统&离散系统——变量状态静态系统&动态系统——时域状态确定系统&随机系统——存在随机变量单变量系统&多变量系统——自由度数量1.1离散事件系统仿真的基本概念什么是系统仿真(SystematicSimulation)?仿真：对现实中的现象通过某种抽象，建立表达现实变化规律或特征的模型，运用一定

4、的手段加以描述，这就是仿真。系统仿真：首先针对真实系统建立模型，然后在模型上进行试验，用模型代替真实系统，从而研究系统性能的方法。系统仿真将能一一仿效实际系统的各种动态活动，并把系统动态过程的状态记录下来。最终得到用户所关心的系统统计性能。1.1离散事件系统仿真的基本概念为什么要采用系统仿真?系统所涉及到的专业知识较为广泛，如：机械、生产管理、人事管理、产品设计、生产工艺等现实问题的规律是复杂的，一般很难用一确定的数学方程或数学函数显性地或隐性地表达。科学技术的发展难以适应生产系统研究的需要仿真是系统特征无法用数

5、学方程、数学函数描述时，为了研究系统特征所采用的一种研究方法。我们可以这样说：仿真是一种“不得已而为之”的方法1.1离散事件系统仿真的基本概念系统仿真方法适用怎样的领域？系统仿真的方法适用于任何的领域工程类非工程类机械电子化工交通管理经济政治1.1离散事件系统仿真的基本概念系统模型有哪些？系统模型确定型模型随机型模型静态动态静态动态连续离散连续离散离散事件仿真蒙特卡洛仿真什么是离散事件系统？离散事件系统是包含事件的发生在时间或空间上都是离散的，例如交通管理、生产自动线、计算机网络、通信系统和社会经济系统都是离散事

6、件系统。离散事件系统定义为一组元素(实体)的集合，为了达到某些目的，这些元素以某些规则相互作用、关联而集合在一起。例如制造系统由机器、部件以及操作工人组成，银行系统由出纳员和顾客组成。离散事件系统的变量通常用状态变量表示，如：实体的发生与不发生；事物的计数等等。1.1离散事件系统仿真的基本概念离散事件仿真模型的特点-随机型：具有随机性的状态变量-动态性：随时间演变是模型的重要特征-离散事件：主要的变化发生在离散的时间点上1.1离散事件系统仿真的基本概念事件的发生在时间和空间上都是离散的。系统的数字仿真则经常是面向

7、事件的离散事件系统定义为一组元素(实体)的集合，为了达到某些目的，这些元素以某些规则相互作用、关联而集合在一起。离散事件系统状态变量仅仅在可数的一些时间点上才有变化。系统变量是反映系统各部分相互作用的一些事件，系统模型则是反映这些事件状态的数集，仿真结果是产生处理这些事件的时间历程。在离散事件系统中，各事件以某种顺序或在某种条件下发生,并且大都是随机性的，不能用常规的方法加以研究。连续系统事件的发生在时间和空间上都是连续的。在连续系统的数字仿真中，时间通常被分割成均匀的间隔，并以一个基本的时间间隔计时。在连续系统

8、仿真中，系统动力学模型是由表征系统变量之间关系的方程来描述的。仿真的结果为系统变量随时间变化的时间历程。连续系统与离散系统有何区别？1.1离散事件系统仿真的基本概念离散事件仿真时钟的演变方法有哪些？时间离散系统只在一些特定的时刻，即={t1,t2,…}上被考察。通常，为了便于研究，各时间间隔选定为整常数，Δt=常数。事件离散系统状态的变化，即事件时刻是不连续的、跳跃式的，